Chapitre 2 Respiration et fermentation - Colegio Francia .Th¨me 1 Sp©cialit© SVT TS...

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  • Thme 1 Spcialit SVT TS Energie et cellule vivante eucaryote

    Chapitre 2 : La respiration cellulaire et la fermentation

    Livre : p 11 et 32

    La respiration dun organisme se manifeste par une consommation de dioxygne et un rejet de dioxyde de carbone. Ces changes gazeux sont lis loxydation cellulaire de nutriments comme le glucose pour produire lnergie ncessaire la vie des cellules.

    Comment expliquer la production dnergie par les cellules eucaryotes partir de molcules organiques comme le glucose en milieu arobie?

    I. La respiration cellulaire en prsence de dioxygne de la plupart des cellules eucaryotes

    Livre p 34 et 35

    La respiration cellulaire dune molcule de glucose peut tre traduite par lquation bilan suivante :

    C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + nergie

    La respiration comporte plusieurs tapes chimiques catalyses par des enzymes (protines).

    1) Loxydation du glucose en pyruvate, la glycolyse

    Livre p 38

    Elle se droule dans le hyaloplasme et saccompagne aussi de la production de composs rduits RH2.

    C6H12O6 + 2 R 2 CH3COCOOH + 2 RH2

    2 ADP + 2 Pi 2 ATP

    2) Les mitochondries, organites cellulaires indispensables la respiration cellulaire

    Livre p 36 et 37

    Les mitochondries sont des organites cytoplasmiques de faible taille (1 m), probablement issus dune endosymbiose ancestrale. Chaque mitochondrie est enveloppe par deux membranes dlimitant entre elles un espace inter membranaire. La membrane externe spare la mitochondrie du hyaloplasme cellulaire et la membrane interne limite la matrice de la mitochondrie. Cette membrane interne forme de nombreux replis appels crtes membranaires.

  • Thme 1 Spcialit SVT TS Energie et cellule vivante eucaryote

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    3) Les dcarboxylations oxydatives du pyruvate (Cycle de Krebs)

    Livre p 38

    Elle se droule dans la matrice des mitochondries,

    2 CH3COCOOH + 10 R + 6 H2O 6 CO2 + 10 RH2

    2 ADP + 2 Pi 2 ATP

    4) Loxydation par le dioxygne des composs rduits

    Livre p 39

    Cette tape se droule dans les crtes mitochondriales. Cette oxydation est couple une grande production dATP.

    12 RH2 + 6 O*2 12 R + 12 H2O

    *

    32 ADP + 32 Pi 32 ATP Livre p 40 et 41 A partir dune molcule de glucose oxyde, on obtient 36 molcules dATP.

    C6H12O6 + 6 O*2 + 6 H2O 6 CO2 + 12 H2O

    * + 36 ATP

    Equation bilan de la respiration dune molcule de glucose

    Schmatisation du couplage nergtique entre la photosynthse et la respiration cellulaire

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    II. La fermentation dans certaines cellules eucaryotes en absence de dioxygne

    Livre p 44 et 45 Une oxydation incomplte est possible par fermentation. Elle produit un dchet organique, reste du substrat rduit non totalement oxyd (thanol pour la fermentation alcoolique ou acide lactique pour la fermentation lactique). La fermentation correspond donc une glycolyse suivie dune oxydation non phosphorylante. C6H12O6 + 2 R 2 CH3COCOOH + 2 RH2 2 CH3CH2OH + 2 CO2 + 2 R

    2 ADP + 2 Pi 2 ATP

    Cette fermentation permet un renouvellement peu efficace de lATP (2 par molcule de glucose) mais qui autorise une vie sans dioxygne (en condition anarobie pour les cellules musculaires par exemple).

    Les tapes de la fermentation alcoolique

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    Au sein dune cellule eucaryote, la production dATP peut se raliser grce :

    A la phase photochimique de la photosynthse A la respiration cellulaire A la fermentation

    Bilan : Livre p 46, 47, 48 et 49